UMA ABORDAGEM DE JOGOS SÉRIOS NA - Cinted

CYBERCIEGE: UMA ABORDAGEM DE JOGOS SÉRIOS NA
EDUCAÇÃO DE REDES DE COMPUTADORES
Fabrício Herpich, PPGI, UFSM, [email protected]
Rafaela Ribeiro Jardim, PPGI, UFSM, [email protected]
Ricardo Frohlich da Silva, PPGI, UFSM, [email protected]
Gleizer Bierhalz Voss, PPGIE, UFRGS, [email protected]
Felipe Becker Nunes, PPGIE, UFRGS, [email protected]
Roseclea Duarte Medina, PPGI, UFSM, [email protected]
Resumo. Os jogos sérios vêm se destacando como ferramentas de grande
potencial para a educação, pois oferecem aos estudantes a possibilidade de
exercitar seus conhecimentos em cenários virtuais, permitindo maior
interatividade, tentativas e erros, respeitando o tempo cognitivo do
educando e enfatizando a aplicação prática de seu aprendizado. Além de
serem alternativas para simulação de ambientes reais, que em sua essência
são críticos ou caros. Este artigo apresenta a aplicação do jogo sério
CyberCIEGE diante de uma turma de Segurança para RC. Ao mesmo
tempo, discute possíveis melhorias no Design Instrucional da disciplina de
acordo com os pareceres dos estudantes.
Palavras – Chave: jogos sérios, redes de computadores, CyberCIEGE.
CYBERCIEGE: AN APPROACH OF SERIOUS GAMES IN
EDUCATION OF COMPUTER NETWORKS
Abstract. Serious games have stood out as tools of great potential for
education because students have the opportunity to exercise their expertise
in virtual scenarios, allowing greater interactivity, trial and error,
respecting the cognitive time of the student and emphasizing practical
application of their learning. In addition, to being alternatives for
simulating real environments, which in essence are critical or expensive.
This paper presents the application of serious game CyberCIEGE front of a
class Security for RC. At the same time, discusses possible improvements in
instructional design of the discipline in accordance with the opinions of
students.
Keywords: serious games, computer networks, CyberCIEGE.
1. INTRODUÇÃO
Redes de Computadores (RC) estão cada vez mais presentes no dia-a-dia das pessoas.
Com o avanço e o surgimento de novas tecnologias, essas redes passaram do simples
compartilhamento de recursos para desempenhar um papel cada vez mais importante na
troca dos mais diversos tipos de informações, sejam elas públicas ou pessoais. Com o
aumento na utilização e do número de funcionalidades, consequentemente aumentam os
riscos envolvendo RC. Neste sentido, as organizações necessitam de profissionais
capacitados que, além da tarefa de realizar o projeto físico e lógico, gerenciar serviços e
manter o bom desempenho, precisam garantir a segurança dessas redes com o objetivo
de mantê-las em pleno funcionamento e livre de acessos não autorizados ou de
eventuais ameaças.
2
Assim, a formação do profissional de redes não é uma tarefa trivial, pois é
necessário que o mesmo aprenda uma grande quantidade de conceitos e geralmente em
um curto espaço de tempo. Conceitos esses, que dado o contexto citado, muitas vezes
não são bem apresentados, tornando as aulas expositivas insuficientes para a
assimilação dos mesmos. Em outras palavras, a dificuldade de preparar o aluno para a
prática profissional em um ambiente acadêmico é um dos maiores desafios, cabendo ao
professor muitas vezes, encontrar um meio de realizar atividades práticas que despertem
o interesse do aluno, possibilitando a interação do mesmo ao invés de ministrar apenas
aulas teóricas expositivas.
Por sua vez, a utilização de jogos sérios pode ser uma alternativa, pois já fazem
parte do cotidiano de muitas crianças, jovens e adultos. Segundo Mitamura et al. (2012),
os jogos sérios têm recebido uma atenção significativa e tem havido um movimento
ativo para que efetivamente enriqueçam os ambientes de aprendizagem. Geralmente, os
jogos sérios podem ser definidos como uma atividade lúdica, pois é realizada em uma
realidade simulada onde os participantes tentam alcançar, pelo menos, uma meta
arbitrária, não trivial, agindo de acordo com as regras propostas pelo jogo (Adams,
2010).
Diante deste contexto, este artigo tem como objetivo descrever a utilização do
jogo sério CyberCIEGE, o qual foi aplicado aos estudantes da turma do quinto semestre
do Curso de Sistemas de Informação da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM),
possibilitando simulações da parte prática da disciplina de Redes de Computadores
como forma de complementação da teoria apresentada em sala de aula, além de discutir
possíveis melhorias no Design Instrucional da disciplina com base nos pareceres
descritos pelos estudantes.
A ferramenta CyberCIEGE (versão 1.9v1)1 foi selecionada para ser utilizada,
pois apresenta inúmeros cenários e problemas recorrentes à Segurança de RC. Permite
também o desenvolvimento de novos cenários e possui vasta documentação e materiais
de apoio para alunos e professores. Além do CyberCIEGE, é possível citar como
exemplos de jogos sérios: o LVRC de Ferreira et al. (2013), a proposta apresentada por
Voss et al. (2013) ou ainda o LVR apresentado por Pinheiro e Filho (2012), entre
outros.
2. TRABALHOS CORRELATOS
A utilização de jogos sérios permite a simulação de situações reais que em muitas vezes
são críticas ou caras de serem realizadas. No caso da disciplina de Redes de
Computadores, é muito custoso obter e manter um laboratório real, pois os
equipamentos são de valor elevado e podem ficar obsoletos em um curto período de
tempo, sendo necessário a sua substituição.
Neste sentido, Voss et al. (2013) apresentam uma proposta de desenvolvimento
de um jogo sério com o objetivo de melhorar o aprendizado na área de redes de
computadores. O principal objetivo do trabalho é a implementação de atividades
didáticas no formato de um jogo sério desenvolvido no ambiente virtual 3D OpenSim
integrado ao Moodle utilizando o Sloodle.
No trabalho de Pinheiro e Filho (2012), é apresentada uma aplicação de
Realidade Virtual utilizada no treinamento continuado para profissionais na área de
redes de computadores. Os resultados demonstram o potencial de aplicações RV para
treinamento continuado com eficiência e custos reduzidos.
Ferreira et al. (2013) apresentam um Laboratório Virtual para o ensino de redes
de computadores inserido em um ambiente virtual de aprendizagem. O Laboratório
3
Virtual para simulação no Moodle (LVRC) procura atender tanto alunos do ensino
presencial quanto alunos de cursos à distância. Os resultados apresentados afirmam que
permite o aprendizado do aluno em criação de topologias com isenção de nós e enlaces;
configuração de tráfego com os protocolos TCP e UDP entre outras.
Desse modo, é importante ressaltar a relevância destas pesquisas
correlacionadas, pois através delas é possível obter um estado da arte sobre o
desenvolvimento desta área de estudo. Dentre os trabalhos citados, este se diferencia por
permitir o desenvolvimento de topologias de redes, configurar tráfego através dos
protocolos, configuração de aplicações FTP e Telnet, simulação de roteamento unicast e
multicast entre outros. Além de um ambiente atrativo e com baixo custo na implantação,
no qual o estudante tem a possibilidade de aprender de forma descontraída e divertida.
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Nesta seção, uma revisão bibliográfica será apresentada com o objetivo de prover um
embasamento teórico referente aos tópicos abordados neste trabalho. São explanados os
conteúdos referentes ao ensino de Redes de Computadores, jogos sérios e CyberCIEGE,
bem como, design instrucional.
3.1 Aplicações de jogos digitais na área de Redes de Computadores
A ausência de laboratórios físicos para a realização de atividades práticas nas
instituições de ensino é um dos maiores desafios da disciplina de RC. Essa carência
justifica-se devido ao alto custo de equipamentos de rede e manutenção dos
mesmos. Outro fator que impede a realização de atividades práticas é o número
insuficiente de equipamentos para atender a todos os alunos. Para Medina (2004), uma
alternativa para solucionar esses problemas é a utilização de laboratórios virtuais, que
permitem ao aluno realizar simulações/animações a partir da construção de um percurso
formado por etapas, conduzindo-o ao objetivo pretendido, facilitando desta forma, a
conceitualização e compreensão dos processos vivenciados e a elaboração das
conclusões obtidas a partir desta experiência.
Nesse sentido, Brom et al. (2011) afirma que os jogos digitais educacionais são
ferramentas que ajudam no desenvolvimento de conhecimento e habilidades cognitivas,
como a resolução de problemas, o pensamento estratégico, a tomada de decisão, entre
outras, propiciando uma compreensão mais profunda de certos princípios fundamentais
de determinados assuntos.
O CyberCIEGE é uma ferramenta que apresenta essas características, pois
disponibiliza um ambiente de simulação que permite a realização de testes em diversos
equipamentos constituem uma infraestrutura de redes de computadores, podendo ser
explorada para desenvolver atividades práticas e conceitos inerentes a segurança de
rede.
3.1.1 CyberCIEGE
O CyberCIEGE é um jogo que disponibiliza um ambiente de simulação, onde são
abordados os principais conceitos de segurança de rede. Nesse ambiente, são
disponibilizados diversos cenários, cada um apresenta objetivos distintos, porém com a
mesma finalidade de manter a rede segura. Essa ferramenta pode ser utilizada auxiliar
no ensino de segurança de redes, no entanto é recomendado que os usuários tenham um
conhecimento prévio dos conceitos de Redes de Computadores.
4
O objetivo principal desse jogo é disponibilizar recursos para que usuário utilize
da melhor maneira para defender a rede de ataques. Para Irvine et al. (2005), os
principais elementos envolvidos nesse jogo são: os mecanismos de simulação,
linguagens de definição de cenário, ferramentas de desenvolvimento de cenários,
registros de avaliação dos alunos e vídeos explicativos. A partir desses elementos, o
CyberCIEGE fornece aos jogadores tarefas como por exemplo, configurar as estações
de trabalho, servidores, sistemas operacionais, aplicativos e dispositivos de rede.
Nos seus cenários, o CyberCIEGE inclui firewalls configuráveis, VPNs,
mecanismos de controle de acesso, entre outros. Os principais tipos de ataques
encontrados são cavalo de tróia, Denial of Service (DoS), exploit, vírus, etc. Logo, é
apresentada aos usuários vulnerabilidades na rede, onde é necessário realizar ações para
evitar que a rede seja atacada e mantê-la segura. Os usuários devem considerar o
dinheiro virtual, para escolher as estratégias para operar e defender as suas redes,
evitando investimento desnecessário.
3.2 Design Instrucional
O campo de pesquisa em questão está relacionado ao processo de ensino e
aprendizagem englobando diferentes contextos, em que são abordados desde os
paradigmas tradicionais na educação até a utilização de novas formas de interação por
meio das Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs). O seu emprego pode ser
aplicado em aulas individuais, cursos presenciais ou à distância, assim como na
construção de materiais didáticos e objetos de aprendizagem.
Conforme Filatro (2004), o termo pode ser definido como a ação institucional e
sistemática de ensino, que envolve o planejamento, o desenvolvimento e a utilização de
métodos, técnicas, atividades, materiais, eventos e produtos educacionais em situações
didáticas específicas, a fim de facilitar a aprendizagem humana a partir dos princípios
de aprendizagem e instrução conhecidos. Pode também ser definido como a prática de
organizar conteúdos e atividades para uma instrução eficaz (KUMAR; LEE, 2009).
Assim, uma abordagem específica para um curso educacional pode ser elaborada
utilizando como base os conceitos presentes no Design Instrucional, cujo objetivo irá
girar em torno de fornecer melhorias para o processo de aprendizagem dos educandos.
Reiser e Dempsey (2007), reforçam estas ideias ao afirmar que o Design Instrucional
(DI) é um processo sistemático que é utilizado para desenvolver cursos de educação e
formação de uma forma consistente e confiável (REISER; DEMPSEY, 2007). Assim,
devem ser seguidas algumas etapas para realizar o planejamento, desenvolvimento e
implementação dos programas de ensino, analisando quais métodos e técnicas serão
utilizados, sendo o professor o profissional responsável por este arranjo. De acordo com
Filatro (2004), o Design Instrucional é desenvolvido nas seguintes fases:




Análise: levantamento e análise de requisitos para destacar o perfil do públicoalvo de seu material, assim como das necessidades e problemas na implantação
de um curso ou programa; o estabelecimento de objetivos para o curso.
Design: abrange a criação da equipe; a definição da grade curricular; a seleção
de estratégias pedagógicas e tecnológicas; a fixação de cronogramas.
Desenvolvimento: compreende a produção e adaptação de materiais impressos e
digitais; a montagem de configuração de ambientes; a capacitação de professores
e tutores; a definição de suporte técnico e pedagógico.
Implementação: Constitui-se na situação didática propriamente dita, quando
ocorre a aplicação da proposta de Design Instrucional.
5

Avaliação: inclui a consideração sobre a eficácia do curso e a eficiência do
sistema; a revisão da caracterização da audiência e a análise das estratégias
pedagógicas e tecnológicas implementadas.
Com isso, a questão do Design Instrucional foi abordada neste artigo para avaliar
como as respostas dos educandos podem auxiliar na montagem e formação dos cursos e
disciplinas abordadas neste estudo de caso, de forma a auxiliar os professores a
verificarem as dificuldades presentes e com base nisso planejar e desenvolver novas
formas para a condução dos conteúdos abordados.
4. ABORDAGEM METODOLÓGICA
Este artigo apresenta uma avaliação sobre a utilização da ferramenta CyberCIEGE em
disciplinas de redes de computadores como recurso de apoio e auxílio ao processo de
aprendizagem dos educandos. Os conceitos referentes à teoria da aprendizagem
significativa de David Ausubel são utilizados para verificar o comportamento dos
estudantes ao realizar as atividades na ferramenta tendo como base os conceitos
aprendidos anteriormente em sala de aula presencial. Com relação ao uso do
CyberCIEGE nas atividades educacionais, objetiva-se que para cada tipo de tarefa
proposta para o educando envolvendo a área de ensino de RC, a partir dos conceitos já
existentes na estrutura cognitiva do mesmo, ele utilize-as como subsunçores no
aprendizado destas novas informações a serem entendidas.
Como exemplo, estão os desafios propostos na ferramenta e os temas abordados
em diferentes fases, como segurança da informação, firewall, topologia, entre outras,
que envolvem novas informações que serão processadas pelo usuário utilizando-se dos
conceitos já aprendidos, consequentemente buscando melhorar o processo de
aprendizagem dos novos conteúdos apresentados pelo educador.
Agregado a isso, o artigo teve como objetivo também analisar com base nos
dados obtidos o retorno dado pelos alunos, suas contribuições e dificuldades
identificadas no uso da ferramenta CyberCIEGE e acerca dos conteúdos trabalhados.
Assim é possível analisar com base no Design Instrucional, descrito anteriormente na
seção 3, as melhorias e mudanças que podem ser realizadas para o planejamento da
disciplina de RC.
Para a execução das abordagens descritas anteriormente, foi utilizada a
ferramenta CyberCIEGE em uma turma de Graduação do curso de Sistemas de
Informação, do quinto semestre, da UFSM. A seleção do jogo sério CyberCIEGE se deu
visto que esta envolve problemas semelhantes aos vistos em sala de aula e se encaixa no
contexto de uma abordagem colaborativa para a educação. Também proporciona um
ambiente com diversos recursos, constantes atualizações e possibilita a criação de novos
cenários.
Nesta primeira etapa, foram ministradas duas aulas, nas quais foram abordados
diversos conteúdos relacionados à Segurança da Informação e suas ferramentas,
buscando desta forma, estabelecer conceitos subsunçores, colaborando para a
aprendizagem significativa e preparando os estudantes para os desafios impostos pelos
jogos sérios.
A segunda etapa foi constituída de três momentos, onde realizou-se a aplicação
do jogo em sala de aula, como segue:


Primeiro Momento: caracterizou-se pela seleção de cenários, onde foram
elaborados padrões de avaliação e métricas a serem utilizadas.
Segundo Momento: para o entendimento e assimilação dos estudantes ao
CyberCIEGE, foi realizada uma aula para a apresentação do jogo e cenários.
6

Terceiro Momento: houve a distribuição dos cenários, portanto, foi realizado um
sorteio e cada estudante recebeu uma fase para concretizar os objetivos
propostos. Também foi disponibilizado um formulário com questões para serem
respondidas de forma descritiva, onde o estudante esclareceu quais eram os
objetivos da fase e como foram resolvidos, detalhando como sua ação
determinou a solução do problema apresentado, e quais foram as dificuldades
encontradas.
Por fim, a terceira etapa consistiu na análise das respostas obtidas para verificar
a avaliação dos estudantes com relação ao uso da ferramenta CyberCIEGE, quais suas
vantagens, desvantagens e dificuldades identificadas por eles. Desta forma, com base
nestes resultados foi possível realizar uma análise com o uso da abordagem de DI para
propor melhorias e soluções às dificuldades identificadas pelos estudantes, no sentido
de fornecer subsídios para um melhor planejamento e desenvolvimento da disciplina de
RC.
5. AVALIAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS
Para um melhor entendimento das avaliações realizadas, a análise foi dividida em duas
etapas. A primeira correspondeu à esquematização dos cenários existentes no
CyberCIEGE com os tópicos correspondentes abordados na disciplina de Redes de
Computadores da UFSM no curso de Sistemas de Informação, realizada por meio da
análise da ementa adotada na disciplina (Tabela 1).
Na segunda etapa foram analisados os depoimentos dos estudantes, identificando
as dificuldades existentes em cada tópico da disciplina abordado, de forma a avaliar se
os conceitos subsunçores vistos anteriormente em sala de aula presencial foram
suficientes para que os educandos pudessem resolver os problemas propostos no jogo.
Por fim, a terceira fase corresponde à formulação das melhorias que podem ser
efetuadas na disciplina de RC por meio da abordagem do DI, tendo como base as
dificuldades identificadas anteriormente na segunda etapa.
Tabela 1 - Relação da Ementa da Disciplina com tópicos abordados no CyberCIEGE.
Ementa da Disciplina de Redes de Computadores da
UFSM
Introdução a Redes de Computadores
Meios de Transmissão: guiados e não guiados
Extensão e Segmentação da Rede
Gerência de Redes de Computadores
Segurança de Redes de Computadores
 Conceitos Básicos
 Ameaças
 Ataque e Defesa
 Políticas de Segurança
 Mecanismos de Segurança
 Principais Vulnerabilidades
 Técnicas para Exploração de Vulnerabilidades
 Técnicas para Obtenção de Informação
 Ferramentas para Intrusão
Cenários do
CyberCIEGE
Todas se aplicam.
6, 7, 8 e 11.
5, 6, 7, 8 e 11.
Todas se aplicam.
6, 7, 8 e 10.
1, 2, 3, 4, 5 e 11.
Todas se aplicam.
1, 2, 3, 6, 9 e 11.
Todas se aplicam.
4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10.
1, 2, 3, 4 e 5.
1, 2, 3, 4, 6 e 11.
1, 2, 3 e 4.
6 e 11.
A Tabela 1 mostra que diversos tópicos da disciplina de Redes de Computadores
puderam ser contemplados em diferentes fases do jogo, o que demonstra que o jogo
detém de uma gama variada de áreas com diferentes problemas a serem solucionados.
Realizada esta primeira etapa da pesquisa, a segunda fase foi iniciada com a aplicação
7
do jogo juntamente aos estudantes, que formularam um relatório descritivo sobre os
conteúdos expostos nos cenários abordados, com a finalidade de obter um feedback dos
mesmos. Na sequência disso, foram separados os relatórios por cenários, onde foram
avaliadas e analisadas as informações levantadas pelos estudantes, bem como, as
contribuições e dificuldades encontradas na utilização desta ferramenta.
Para a avaliação do desempenho e dificuldades encontradas pelos estudantes no
decorrer da pesquisa, foram levados em consideração também alguns quesitos existentes
no jogo:

Níveis de Experiência: o CyberCIEGE possui um ranking para medir o nível de
experiência do jogador, então quando os estudantes têm seu primeiro contato,
ele inicia no nível “Just Starting”, mas ao ir completando as Campanhas e seus
respectivos Cenários, consequentemente o nível do estudante vai aumentando,
podendo chegar a “Expert”. Através disso é possível avaliar o desempenho do
estudante na realização das campanhas e cenários, pois quanto mais alto seu
nível de experiência, significa que mais fases ele completou.
 Status do Cenário: através deste status é possível saber se o estudante
completou, abandonou ou realizou parte das fases propostas no cenário,
permitindo inclusive o estudante continuar de onde parou. Esta informação
influência diretamente no ranking do nível de experiência do estudante e através
dela também pode ser avaliado o desempenho dos estudantes.
 Tempo: todos os cenários possuem um temporizador para que os objetivos sejam
alcançados durante o tempo estabelecido. Portanto, é possível verificar as
marcas de tempo alcançadas por cada estudante e se algum não conseguiu
completar no tempo determinado, dessa forma, é possível sugerir para que o
Design Instrucional seja readequado para contemplar questões que os alunos não
conseguiram resolver no tempo normal.
 Dinheiro: em cada cenário o estudante possuía uma quantia de dinheiro para que
fosse possível alcançar os objetivos propostos. Caso o estudante invista em
equipamentos desnecessários, provavelmente não irá conseguir alcançar os
objetivos determinados e por consequência disso, não conseguirá atingir bons
resultados neste cenário.
Na fase “Introduction Scenario” são expostos conceitos sobre segurança de
redes, com o intuito de apresentar definições iniciais para proteção contra ameaças e
prevenção de vulnerabilidades. Nesta fase, dois estudantes haviam sido sorteados e em
seus relatos, os estudantes mencionaram os assuntos vistos nos tópicos de “Exploração
de Vulnerabilidades” e “Ataque e Defesa”. Foi possível identificar indícios de que
houve assimilação dos conteúdos teóricos vistos em aula com os abordados pelo
CyberCIEGE, o que reforça que os conceitos subsunçores utilizados pelos estudantes
foram captados de forma significativa e que a organização inicial da disciplina
contempla as exigências necessárias.
Durante a fase “Starting Scenarios - Patches”, os alunos deveriam manter a
segurança de um servidor de aplicação web, para tanto foi proposta a utilização de
gerenciamento de patches. Dois alunos relataram que obtiveram um resultado
satisfatório, pois avançaram durante a fase mantendo a rede de computadores virtual
ativa em quase sua totalidade.
Porém, um dos alunos não conseguiu a pontuação necessária para realizar a
compra de um servidor, porque gastou seus recursos com opções desnecessárias, como
treinamentos aos funcionários. Segundo consta em seu relato, os problemas foram
ocasionados pela interpretação equivocada das mensagens do sistema e pelo curto
espaço de tempo disponibilizado pela ferramenta para a resolução da fase.
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A partir destes relatos, percebe-se que os conceitos trabalhados em aula serviram
de suporte para a correta resolução dos problemas propostos e que os tópicos abordados
foram suficientes. Ressalta-se que mesmo não tendo completado de forma geral os
desafios, os motivos não estão ligados ao conteúdo da disciplina, mas às regras
existentes no jogo.
A “Network Traffic Analysis” é a fase que aborda questões relacionadas ao
controle de tráfego da rede, com o objeto de evitar congestionamentos. Um dos
estudantes informou que foi possível assimilar os conceitos apresentados em aula com
as soluções utilizadas nesta fase, o que mostra a importância dos conceitos subsunçores
estarem presentes no processo cognitivo dos educandos. Porém, o outro aluno sorteado
para essa mesma fase, citou que este cenário é confuso, devido às muitas opções
disponíveis como soluções, dificultando a finalização da fase durante os vinte minutos
propostos pela ferramenta.
Tanto a fase “Mac Integraty”, quanto a “Mandatory Access Controls”,
apresentam um servidor multinível usado para obter um compartilhamento, porém na
primeira é abordada a utilização de política de integridade de dados. Foi relatado por um
dos alunos que encontrou mais dificuldades na última fase da campanha, que envolve
questões de password, na qual foi necessário utilizar várias vezes a janela de ajuda, mas
que após três tentativas foi possível concluir.
A questão da integridade de dados, conforme ementa da disciplina, envolve uma
parte teórica predominante, o que pode ter ocasionado às dificuldades identificadas pelo
estudante durante a realização do desafio proposto. Esta questão pode ser considerada
como parte de uma possível reformulação da disciplina de acordo com os problemas
identificados.
A fase “User Identification” explora estratégias para a identificação de usuários
dos computadores apresentados nos cenários. O único estudante sorteado para a
realização dessa fase expôs que não conseguiu alcançar o objetivo proposto, justificando
que a fase é extensa e aborda vários tipos de permissões de usuário, o que dificultou a
finalização. Os conceitos referentes a este tópico na disciplina podem não ter abordado
de forma extensiva todos os aspectos relevantes envolvendo a questão de permissões de
usuário, não fornecendo os subsídios necessários para a realização dos desafios, sendo
uma reformulação considerada uma alternativa válida.
Já na fase “Mandatory Access Controls - MAC Integraty”, segundo o relato de
um dos estudantes, foi necessário efetuar a configuração de todos os computadores da
rede para obter acesso ao servidor. Também foi necessário alterar as senhas de acesso
dos usuários para garantir uma maior segurança e permissões de acesso.
A cada ação que este estudante efetuava, era apresentado um detalhamento sobre
a solução e o motivo das ações tomadas, de modo que apresentou um conhecimento
sobre as ações que o mesmo tomava. Isso reflete que os conceitos subsunçores
trabalhados neste tópico da disciplina abrangem todas as necessidades impostas no jogo,
o que acarreta a boa organização deste conteúdo na disciplina.
Na “Physical Security” é introduzido zonas de segurança na rede e métodos para
proteção de ameaças físicas. Todos os três alunos sorteados para a realização dessa fase
conseguiram alcançar os objetivos, finalizando-a com sucesso e sem dificuldades. Os
conceitos utilizados como base para a resolução destes problemas foram considerados
satisfatórios e suficientes, o que mostra um correto planejamento do tópico da disciplina
e a forma de desenvolvimento deste pelo docente.
Com base nisso, com relação à questão envolvendo o Design Instrucional para a
disciplina de RC abordada neste artigo, a partir dos testes realizados com o jogo
CyeberCIEGE foi possível identificar problemas e propor possíveis melhorias na sua
9
estrutura geral. A seguir são descritas as alternativas possíveis de serem adotadas no
planejamento e desenvolvimento da disciplina.

Investir na questão de projetos (dinheiro e tempo): dois fatores problemáticos
observados durante a execução dos testes foram os atributos de dinheiro e
tempo, nos quais os estudantes demonstraram maiores dificuldades em realizar o
seu gerenciamento de forma adequada. Para isso, um reforço na parte de
desenvolvimento de projetos na disciplina é visto como uma alternativa válida
para fornecer um maior nível de experiência dos estudantes envolvendo estes
tipos de questões.
 Parte prática da disciplina: em tópicos como Integridade de Dados e Permissões
dos Usuários, que envolviam a solução de problemas práticos, os alunos
demonstraram maiores dificuldades em relação aos demais cenários abordados.
Isso se deve ao caráter teórico predominante na disciplina, que engloba muito
pouco os aspectos práticos vistos em exemplos na sala de aula. Como solução, o
uso de ferramentas da área de Redes, como Cisco Packet Tracer e Network
Stumbler podem ser consideradas alternativas à solução destas questões, assim
como laboratórios virtuais.
 Planejamento da disciplina: foi observado que no planejamento da disciplina são
considerados diversos aspectos puramente teóricos, sendo minoria os tópicos
que envolvem ações práticas. Essa mescla pode ser importante para o
desenvolvimento do estudante com relação aos conteúdos teóricos vistos em sala
de aula, pois os problemas reais que serão solucionados por eles exigem uma
aptidão prática mais completa.
Foram apresentados alguns pontos específicos dentro do planejamento e
desenvolvimento da disciplina seguindo a abordagem do Design Instrucional que
poderiam ser melhoradas com o objetivo de fornecer maiores subsídios para os
estudantes na realização das atividades práticas. Além disso, foi observado que os
conceitos subsunçores envolvendo a grande maioria dos tópicos na disciplina foram
considerados suficientes para a resolução dos desafios apresentados, o que representa
que a organização da disciplina está adequada, necessitando somente de algumas
modificações envolvendo principalmente a parte prática dos conteúdos vistos em sala de
aula.
6. CONCLUSÃO
A implantação de jogos na educação vem crescendo rapidamente devido a abordagem
que é utilizada. Através do uso de jogos sérios, é possível propor aos estudantes o
exercício dos seus conhecimentos em cenários virtuais, de simulação e treinamento,
permitindo maior interatividade, além de possibilitar a tentativa e erro sem prejudicá-lo.
Este artigo apresentou a aplicação do jogo sério CyberCIEGE em uma disciplina
de RC, proporcionando aos alunos praticarem os conhecimentos construídos em sala de
aula, para que, a partir da conclusão das fases pudessem assimilar os conteúdos
abordados. Para tanto, foram selecionados os cenários do jogo que abordavam assuntos
contidos na ementa da disciplina que tinham relação com segurança em redes. Ao
finalizar as interações com o jogo, os estudantes foram submetidos a uma avaliação,
onde foram questionados aspectos tais como: os objetivos da fase e quais foram as
ações tomadas para solucioná-los, bem como, quais dificuldades foram encontradas.
Ao mesmo tempo, levou-se em consideração os resultados apresentados pelo
próprio jogo, onde foi possível observar o nível de experiência que o usuário alcançou,
o qual está relacionado aos cenários concluídos pelo aluno. E ainda, o próprio status dos
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cenários, o tempo de realização e o dinheiro investido em cada fase. Estas informações
foram imprescindíveis, aliadas aos relatos dos estudantes, para a formulação das
sugestões de melhorias no Design Instrucional da disciplina.
Como trabalho futuro, pretende-se realizar uma nova avaliação utilizando o jogo
sério CyberCIEGE com outra turma e abrangendo as novas sugestões de melhorias no
Design Instrucional da disciplina, conforme apontadas na Seção 5. Desta forma, será
possível evidenciar se houve algum ganho ou contribuição no aprendizado destes
estudantes a partir das alterações realizadas na estrutura da disciplina. Outra
possibilidade que pode ser abordada nos próximos trabalhos, é a implementação de
novos cenários, enfatizando novos objetivos e desafiando o estudante em outros
assuntos de segurança em redes.
1
Disponível em: <http http://cisr.nps.edu/cyberciege/downloads/setup-demo.exe>
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ADAMS. E. “Fundamentals of game design”, In: New Riders, 2th edition. 2010.
BROM, C., PREUSS, M. e KLEMENT, D. “Are educational computer micro-games
engaging and effective for knowledge acquisition at high-schools? A quasiexperimental study”. In: Computers & Education, 57(3), p.1971-1988. 2011.
FERREIRA, K. H. A., LIMA, R. W., LIMA, M. V. A., CHAVES, J. O. M., ROCHA,
A. "LVRC – Laboratório Virtual web para o ensino de Redes de Computadores no
Moodle". In: Nuevas Ideas En Informática Educativa TISE 2013. v. 9, p. 539-541.
2013.
FILATRO A. “Design Instrucional Contextualizado: Educação e Tecnologia”. São
Paulo: Editora Senac, 2004.
IRVINE, C. E., THOMPSON, M. F., ALLEN, K. “CyberCIEGE: Gaming for
Information Assurance”, In: IEEE Security and Privacy, May/June, pp. 61-64. 2005.
KUMAR, V. e LEE, S. “Opens instructional design”. In: International workshop on
technology for education, aug 4-5, Bangalore. Anais Bangalore: IEEE, p. 42-28, 2009.
MEDINA, R. D. "ASTERIX: Aprendizagem significativa e tecnologias aplicadas no
ensino de redes de computadores: integrando e explorando possibilidades". In:
Porto Alegre - UFRGS, 174p. Tese de Doutorado. 2004.
MITAMURA, T.; SUZUKI, Y.; OOHORI, T. “Serious games for learning
programming languages”. In: Systems, Man, and Cybernetics (SMC), 2012 IEEE
International Conference on, pp.1812, 1817, 14-17 Oct. 2012.
PINHEIRO, C. D. B., FILHO, M.R. "LVR – Laboratório Virtual de Redes Protótipo
para Auxílio ao Aprendizado em Disciplinas de Redes de Computadores". In: XVI
Simpósio Brasileiro de Informática na Educação (SBIE). 2005.
REISER, R. A. e DEMPSEY, J. V. “Trends and Issues in Instructional Design”. In:
Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education, Inc, 2007.
VOSS, G. B., NUNES, F. B., MEDINA, R. D. “Proposta de um jogo sério para o ensino
de redes de computadores no ambiente virtual 3D OpenSim”. In: XII Simpósio
Brasileiro de Games e Entretenimento (SBGames). 2013.